インプット計算

インプット計算は、Uncountableの強力な機能です。実験の処方ビューに直接、取得値(原料比、処方コストや固形分重量%などの式レベルの特性、経過時間、規制準拠など)を表示できます。この記事では、インプット計算の種類、設定方法、実験でインプット計算を有効にする方法について説明します。

インプット計算は、定義上、実験のインプット、つまり処方の一部である原料と工程条件にのみ紐づけられます。これらのインプットに紐づけられているカテゴリと属性は、計算の方程式やフィルタロジックに組み込むことができます。ただし、アウトプットは使用できません。アウトプット計算の概要とUncountableでの使用については、「アウトプット計算」のセクションを参照してください。

インプット計算は、「入力/出力」→「インプット」→「計算」から使用できます。新しいインプット計算を作成したり、インプット計算を変更したりするには、材料ファミリにおいて、インプットの書き込み権限が必要です。

新しいインプット計算を作成するには、[+計算を作成]を選択します。既存のインプット計算を編集するには、下のリストの計算名を選択します。

インプット計算の種類

標準

インプット計算で最も分かりやすいものがこの「標準」です。標準のインプット計算は、原料量または工程条件の設定値を用いて、実験に紐づけられている処方レベルの計算を表示するために使用します。基本的な例が、フィード量(mL)の計算です。この計算では、フィード量(mL/分)とフィード時間(分)の工程条件を変数として取ります。

標準のインプット計算を作成するには、「標準」を選択して、次のように個々のエンティティを変数として計算に追加します。

標準計算では、エンティティは次の5種類のうちのいずれかです。

  1. インプット:計算を表示する実験で使われる特定の原料または工程条件。
  2. 原料属性:計算の何らかの要素として使用される特定の原料の属性(場合によっては工程条件属性)。
  3. 計算:別のインプット計算(作成済みのもの)。
  4. 加重合計:特定の属性によって重み付けされた原料の合計となる加重合計コンポーネント。
  5. ステップ数:1つのステップ(親ステップ)から別のステップ(子ステップ)に取り込まれた処方に存在する数。「ステップ数」エンティティは、前のステップから取得された原料の実際の量に応じて計算をスケールする場合に最も一般的に使用されます。

インプット

「インプット」エンティティでは、インプット(原料または工程条件)を選択します。

インプットを選択すると、「Include Ingredient Quantity Before Evaporation?」(蒸発前の原料数量を含めますか?)を指定できます。これを選択すると、パーセントベースの蒸発を適用した後の残りの量ではなく、最初に入力した値を使用します。注記:原料の蒸発は、追加した原料の一部のみが最終式に存在するよう指定するための高度な機能です。詳しくは、担当のアカウントマネージャーにお問い合わせください。

さらに、「Treat missing value as 0」(欠損値を0として扱う)を選択することもできます。これを選択すると処方に存在しない入力値がゼロとみなされます。注記:このオプションが選択されておらず、インプットが処方に存在しない場合、計算は空白として表示されます。

計算に追加できるほかのエンティティと同様、変数名を変更することもできます。デフォルトでは、選択したエンティティの最初の単語になります。変数名は、実際の式エディタでこのエンティティを参照するために式で使用する文字列であるため、分かりやすく論理的なものを使用するのがベストです。また、変数名にはスペースやダッシュを含めることはできないため、必要に応じてアンダースコアやキャメルケースを使用してください(Variable_Name、variableNameなど)。

原料属性

「原料属性」エンティティの場合、参照する具体的な原料名と関連する属性を選択する必要があります。注記:これは主に原料属性で使用することを想定していますが、工程条件の属性も参照できます。

「インプット」エンティティと同様、デフォルト値から変更したい場合は変数名を指定する必要があります。

計算

「計算」エンティティの場合は、参照したい既存のインプット計算を、設定中の新しく作成した計算の一部として選択します。このエンティティタイプを使用して参照できるのは他のインプット計算のみで、アウトプット計算は参照できません。

加重合計

「加重合計」エンティティでは、複数の詳細設定オプションがあります。「加重合計」エンティティは、より大きなインプット計算に含まれる埋め込み、あるいはコンポーネント計算として考えることができます。「加重合計」エンティティの場合、このタイプのエンティティは特定の属性によってスケールされた成分の加重合計値を導出するために使用されるため、「Quantity」(数量)サブエンティティがすでに選択されています。

デフォルトの「Quantity」エンティティに加えて、その他の属性エンティティを追加して、既存の原料属性から選択できます。たとえば、原料の「乾燥密度」属性を選択して、加重合計で原料の体積を表す(質量/密度=体積)ことができます。別のエンティティを追加する際は、複数のオプションを選択できます。「乾燥密度」の例では、「フォールバック属性」を追加して、属性が参照される順序を決定することもできます。これは、原料ロットや中間(またはコンポーネント)実験において、最も広く使われています。

「加重合計」エンティティでは、最初に中間実験(原料として使用される処方)のアウトプットとして密度を確認し、次に原料ロットのプロパティとして密度(サプライヤーTDSから、または内部で測定)を確認し、最後に原料属性として乾燥密度を確認する(それまでの属性がいずれも適用されない場合)ようにしたい場合、次のような構成になります。

中間属性とロット属性については、「Condition Match」セクションを展開すると、サプライヤー、メソッド、エイジング条件などの特定の条件パラメータで記録された属性(この場合はアウトプット)をより具体的に確認できます。これらの属性を並べ替えて参照する優先順位を決定するには、各属性の左側にある3本の水平線(「ハンバーガーメニュー」)を使用します。

また、「If all attributes are not recorded for any ingredient?」に、原料のすべての属性が記録されていない場合の動作を決定するためのオプションがあります。

  • デフォルト値を指定:原料(または中間原料またはロット)に関連する値がない場合に使用するデフォルト値を手動で入力できます。
  • 属性を0として扱う(デフォルト):属性が存在しない場合、自動的にゼロに等しいものとして扱われます。
  • Treat Attribute as Infinity:属性が存在しない場合、自動的に無限大に等しいものとして扱われます。属性が加重合計エンティティの方程式の分母に含まれる場合に一般に使用されます。
  • 警告を表示:「処方」ページに警告が表示され、計算は空白になります。
  • Display Warning and Treat as 0:「処方」ページに警告が表示され、計算はゼロとして表示されます。

加重合計エンティティに必要な追加(サブ)エンティティを選択したら、加重合計を原料のサブセットのみに制限するためにフィルタを追加することもできます。これらのフィルタは、原料カテゴリ、原料サブカテゴリ、個々の原料、属性、数に基づいて適用できます。注記:それぞれのフィルタは加算であり、フィルタが「AND」条件で接続されるのに対し、フィルタ内で選択されたオプション(使用可能な場合)は「OR」条件で接続されます。

上記の例では、フィルタを適用した結果、体積加重合計エンティティは、原料のカテゴリがポリマーでもプラスチックでもない(等しくない)、かつ原料のサブカテゴリが過酸化物硬化である(等しい)場合にのみ計算されます。

目的の(サブ)エンティティを追加して、適切なフィルタを適用したら、加重合計エンティティの挙動を変更できる残り3つの詳細設定があります。

  1. Sum Process Parameters Instead of Ingredients:デフォルトで(およびほとんどの場合)、「加重合計」エンティティは、原料の加重合計の計算に用いられますが、このオプションを選択すると、工程条件のパラメータが合計されます。
  2. Include Ingredient Quantity Before Evaporation? :「インプット」エンティティと同じオプションです。選択すると、最終処方にプロパゲートされる量(蒸発後に残ると予想される量)ではなく手で入力した原料量が計算で使用されます。注記:これは、処方で高度な原料の蒸発機能を使用している場合にのみ適用されます。
  3. コンポーネント実験の動作:このオプションでは、コンポーネント(中間)実験の処理方法を決定できます。デフォルトでは、「加重合計」エンティティでは、「分割」オプションを使用します。これは、コンポーネント実験に含まれる個々の原料にまでドリルダウンし、最終的な加重合計値の計算時にその原料に関連する属性を使用するオプションです。代わりに「単項目で使用」を選択すると、中間実験が処方の1つの原料として扱われます。このオプションを選択する場合、「加重合計」エンティティのエンティティを定義する際に、フォールバックで中間属性を選択する必要があります。

「加重合計」エンティティの定義では最後に式を作成します。変数名を手入力することもできますが、式エディタの下のボタンをクリックするだけで式に変数名を入力できます。標準の構文を使用して計算の基本演算を定義し、[送信]をクリックすると、変更内容が「加重合計」エンティティに保存されます。

ステップ数

標準計算で使用できるもう1つのエンティティが「ステップ数」です。ステップ数では、具体的なワークフロー、親ステップ、子ステップを選択する必要があります。「ステップ数」エンティティでは、前(親)のステップで使用されていた原料の実際の量を後(子)のステップで使用することができます。

標準インプット計算の個々のエンティティをすべて定義した後に、全体の計算を構成する手順を行います。

  1. ワークフローステップを設定:「インプット計算」全体を、ワークフローごとの具体的なステップのみに制限します。そのため、当該ステップにのみ存在するエンティティを使用できます。
  2. 単位を設定:インプット計算に単位を割り当てます。単位は値の横に表示されます。
  3. 正規化の設定:実験の処方ビューで使用できる正規化オプションを使用する場合に設定します。「デフォルト」から「溶剤」に変更すると、処方の正規化時の計算方法が変わります。この機能について詳しくは、担当のアカウントマネージャーにお問い合わせください。
  4. 等式を入力:インプット計算で使用する実際の式を入力します。基本的な演算構文(+、-、*、/など)のほか、Excel形式の高度な関数(average()、log()、if())などを使用できます。
    1. 式エディタ上の(i)アイコンにマウスカーソルを合わせると、使用できるExcel関数の概要を確認できます。
  1. メモ:基本的なテキストのみのフィールドで、インプット計算に関する追加情報を入力します。ここに入力したテキストは、実験の「処方」ページで、計算にマウスカーソルを合わせると表示されます。
  2. Tags:計算の識別やグループ化に使用します。そのグループの計算を表示するかしないかの切り替えにも使用できます。

加重合計または平均

「加重合計または平均」計算は、最も強力かつスケーラブルなインプット計算です。処方レベルでも原料レベルでも、計算された値を処方のコンポーネントに自由に紐づけることができます。調合者が良く使う計算は、処方コスト、総固形分%、NCOモルなどの加重合計または平均です。このインプット計算を選択したら、まず加重合計と加重平均のどちらの集計方法にするかを選択します。この2つの集計方法は、それぞれ使う場合が異なりますが、設定オプションは大体同じです。

  • 加重合計:各原料に関連付けられた1つまたは複数の属性(コスト、固形分%、密度など)によって重み付けされた、処方内のすべての原料の合計。
  • 加重平均:各原料に関連付けられた1つまたは複数の属性によって重み付けされた、処方内のすべての原料の平均。

たとえば塗料配合の一般的な加重平均計算である顔料容積濃度(PVC%)の場合、次のオプションを設定できます。

  1. 集計の種類:最終的な値の計算を構成する処方全体の集計方法(合計または平均)を最初に指定します。
  2. 量の基準:関連する計算の基準を指定します。質量、体積、モル数から選択できます。デフォルトでは質量基準になりますが、Uncountableの基本単位機能を利用していて、材料ファミリ内の質量、体積、モル間でデフォルトで指定されている変換がある場合は、それに切り替えることができます。基本単位について詳しくは、担当のアカウントマネージャーにお問い合わせください。
  3. 合計(定数):加重合計または加重平均の計算を固定値でスケールできます。すべての加重平均の計算のデフォルトは100です(パーセンテージで表されることが多いため)。
  4. タイプ:インプット、原料計算、または工程計算によって加重合計または平均計算をスケールできます。基本的に、固定ではなく動的な量に基づいて計算をスケールすることができます。また、具体的なインプットや、別のインプット計算を選択できます。注記:工程計算は、工程条件のみをエンティティとして使用できます。それ以外の場合は、原料計算と見なされます。たとえば、この「タイプ」オプションは、特定のバッチサイズ(工程条件のインプットとして入力される)によって処方をスケールする場合によく使用されます。
  5. 属性(分子と分母):加重合計または平均の計算の分子または分母に使用される属性を選択できます。これらは原料属性の数値である必要があり、計算に含まれる各属性に対してフォールバックを選択できます。フォールバック属性については、「標準インプット計算」の「加重合計」セクションを参照してください。
  6. フィルタを追加:フィルタを分子や分母に対して個別に適用することもできます(加重平均インプット計算の場合)。これにより、計算範囲を絞り込むことができます。フィルタについては、「標準インプット計算」の「加重合計」セクションを参照してください。
  7. 属性等式を設定:選択した属性に基づいて基本的な算術計算を実行できます。たとえば、計算で固形分%属性を使用して各成分の水%を取得したい場合は、(100 – 固形分%)の減算を適用して水%を求めることができます。

必要な属性、スケール定数や変数、および関連するフィルタを指定して加重または加重平均インプット計算全体を設定した後に、高度な設定オプションを使用できます(多くは標準インプット計算で使用できるオプションと同じです)。

  1. Include Ingredient Quantity Before Evaporation?:「インプット」エンティティと同じオプションです。選択すると、最終処方にプロパゲートされる量(蒸発後に残ると予想される量)ではなく手で入力した原料量が計算で使用されます。注記:これは、処方で高度な原料の蒸発機能を使用している場合にのみ適用されます。
  2. コンポーネント実験の動作:このオプションでは、コンポーネント(中間)実験の処理方法を決定できます。デフォルトでは、「加重合計」エンティティでは、「分割」オプションを使用します。これは、コンポーネント実験に含まれる個々の原料にまでドリルダウンし、最終的な加重合計値の計算時にその原料に関連する属性を使用するオプションです。代わりに「単項目で使用」を選択すると、中間実験が処方の1つの原料として扱われます。このオプションを選択する場合、「加重合計」エンティティのエンティティを定義する際に、フォールバックで中間属性を選択する必要があります。
  3. 列として表示しますか?:このオプションを使用すると、実験の処方ビューに、各原料の計算値を独立した列として表示できるため、加重合計または加重平均のいずれかを構成する行レベルの値を確認できるようになります。列として表示する場合、Uncountableで実験を設計するときに、正規化ワークフローの一部として計算値を直接変更してロックすることもできます。たとえば、式の重量%または固形分%の構成を表す場合に使用できます。
  4. ワークフローの操作:「列として表示しますか?」を選択した場合のみ表示されます。このオプションを使用すると、処方ページで使用できる高度な正規化機能を使用するときに、計算列を正規化する方法を決定できます。ステップごとの計算列は現在のワークフローステップのすべての原料に関して正規化されますが、処方全体の計算列は実験全体のすべての原料に関して正規化されます。
  5. Override with Actual Values:処方に実測値が入力されている場合(「実測値」列に切り替えている場合)、インプット計算では、加重合計または平均計算への入力として原料量のこれらの実測値が使用されます。
  6. ワークフローステップを設定:「インプット計算」全体を、ワークフローごとの具体的なステップのみに制限します。そのため、当該ステップにのみ存在するエンティティを使用できます。
  7. 単位を設定:インプット計算に単位を割り当てます。単位は値の横に表示されます。
  8. Make input calculation values filterable and plottable:チェックすると、原料で絞り込んだりプロットしたりするときに使用する基準値として計算値を選択できるようになります。基本的に、入力した量(部数またはパーセンテージ)に基づいて絞り込み/プロットするのではなく、関連する計算値に従って原料を参照できます。
  9. 計算の基準として使用:このオプションを選択すると、加重合計または加重平均インプット計算を変換係数(計算の基準)として使用し、質量、体積、モル間の変換を行います。このオプションは、インプット計算の全体の設定にある「数量ベース」の選択内容と紐づけられています。
  10. 正規化の設定:実験の処方ビューで使用できる正規化オプションを使用する場合に設定します。「デフォルト」から「溶剤」に変更すると、処方の正規化時に計算が異なる挙動になります。この機能について詳しくは、担当のアカウントマネージャーにお問い合わせください。
  11. メモ:基本的なテキストのみのフィールドで、インプット計算に関する追加情報を入力します。ここに入力したテキストは、実験の「処方」ページで、計算にマウスカーソルを合わせると表示されます。
  12. Tags:計算の識別やグループ化に使用します。そのグループの計算を表示するかしないかの切り替えにも使用できます。

日付

日付インプット計算は、比較的使用する場面は少ないものの、実験全体の処理ステップの経過時間を簡単に計算できます。日付インプット計算は、日付またはタイムスタンプタイプの工程条件でのみ使用でき、これら2つの日付またはタイムスタンプ間の減算に使用されます。

以下の例では、「オーブン終了時間」から「オーブン開始時間」を差し引いて経過時間を求めています。

  1. 「Date Subtracted From」と「Date Subtracted」:日付またはタイムスタンプタイプの工程条件を指定します。「Date Subtracted From」は通常、2つの日付のうち最新の方(大きい方)です。
  2. Use Component Process Parameters:選択すると、インプット計算で、コンポーネント(中間)実験内に工程条件が存在するかをチェックします。これは特に、開始日または時間が親実験にあり、終了日または時間がテストサンプルにあるといったように、実験でテストサンプル構造を利用している場合に関連があります。
  3. ワークフローステップを設定:「インプット計算」全体を、ワークフローごとの具体的なステップのみに制限します。そのため、当該ステップにのみ存在するエンティティを使用できます。
  4. 単位:このオプションで、経過時間の表示単位を指定できます(secs、mins、hrs、days、weeksなど)。
  5. Make input calculation values filterable and plottable:チェックすると、原料で絞り込んだりプロットしたりするときに使用する基準値として計算値を選択できるようになります。基本的に、入力した量(部数またはパーセンテージ)に基づいて絞り込み/プロットするのではなく、関連する計算値に従って原料を参照できます。
  6. 正規化の設定:実験の処方ビューで使用できる正規化オプションを使用する場合に設定します。「デフォルト」から「溶剤」に変更すると、処方の正規化時に計算が異なる挙動になります。この機能について詳しくは、担当のアカウントマネージャーにお問い合わせください。
  7. メモ:基本的なテキストのみのフィールドで、インプット計算に関する追加情報を入力します。ここに入力したテキストは、実験の「処方」ページで、計算にマウスカーソルを合わせると表示されます。
  8. Tags:計算の識別やグループ化に使用します。そのグループの計算を表示するかしないかの切り替えにも使用できます。

テキスト一致

テキスト一致計算で、原料属性に関連付けた一致ロジックに基づいた条件付きメッセージを実験の処方ページに表示できます。たとえば、処方内の個々の原料がREACH(2006年に制定されたEU規制)に準拠しているかどうかを基に、実験がREACHに準拠しているかどうかを知りたい場合があります。そのような場合に、このテキスト一致インプット計算を利用できます。

  1. 原料属性を選択:一致対象となる原料属性(一般にテキストまたはカテゴリ)。
  2. いずれかが一致する単語:このフィールドに入力した単語のいずれかが、実験で使われている原料に存在する場合、「いずれかが一致する値」の値(この場合、「Not Compliant」)が表示されます。
  3. すべての一致する単語:下に入力した単語が、実験で使われているすべての原料に存在する場合、「すべての一致する値」の値(この場合、「Compliant」)が表示されます。
  4. 不明な値:「いずれかが一致」と「すべての一致」のどちらの条件も満たさない場合、「Unknown Value」が表示されます。

このウィンドウのその他の設定オプション(単位、正規化の設定、メモ、Tags)は、この記事の他の計算タイプで説明したものと同じです。

インプット計算の表示

インプット計算は、プロジェクトレベルまたはワークフローレベルで使用できます。実験の構造や体系によって、適した方を使用してください。プロジェクトレベルでは、「一度限りの設定」ですみます。インプット計算がプロジェクト内のすべての実験と、それ以降に作成される子プロジェクトに表示されます。ワークフローレベルではより規範的に、実験で使用されるワークフローに基づいて、特定の実験に対してのみインプット計算を表示することができます。

プロジェクトレベル

インプット計算は、既存の計算を「表示する計算」ドロップダウンメニューから選択することで、新しいプロジェクトの作成時にプロジェクトレベルで設定できます。

プロジェクトを作成した後に、計算を追加したい場合は、プロジェクト選択ページのプロジェクト名の横にある歯車アイコンをクリックするか、現在のプロジェクトのダッシュボードにあるプロジェクト情報ヘッダを選択して追加できます。

ワークフローレベル

柔軟に設定できるよう、インプット計算をワークフローレベルで選択できます。ワークフローレベルで追加した計算は、プロジェクトレベルで追加されている計算にさらに追加されます。つまり、プロジェクトレベルで追加された計算は、ワークフローで明示的に有効になっていない場合でも表示されます。

ワークフローレベルでインプット計算を有効にするには、ナビゲーションバーから「入力/出力」→「ワークフロー」の順に移動します。

目的のワークフローを選択したら、右側のワークフロー設定にある「表示する計算」ドロップダウンリストから既存のインプット計算を追加します。

処方列

加重合計または加重平均インプット計算の場合、「列として表示しますか?」オプションが選択されている場合(上記の詳細を参照)、これらを実験の処方ページに直接表示することもできます。実験の処方ページに移動したら、リボン(ツールバー)の[計算]ボタンを選択して目的の計算を表示します。下の例では、重量パーセントの計算が表示されています。これは、原料量が部数単位で入力されているメインの処方列に追加して表示されています。注記:リボンの[計算]ボタンの位置は、お使いの環境でのカスタマイズ状況によって異なることがあります。ボタンは、「操作を検索」フィールドで検索して見つけることができます。

計算サイドパネル

表示すると、インプット計算が実験の処方ビュー上に追加の行として表示されます。インプット計算に関連付けられた特定のワークフローステップがない場合は、処方の下部に表示されます。それ以外の場合は、関連付けられたワークフローステップの最後に表示されます。


処方ページ内に、行としてデフォルトで表示される以外に、計算サイドパネルを表示することもできます。これは、上で説明したリボンの[計算]ボタンからも利用できます。選択すると、処方の右側にサイドパネルが表示され、プロジェクトまたは関連するワークフローで現在有効になっているすべての計算がリストされます。

「個々の計算エンティティ値の表示」オプションを切り替えて、最終的な計算値に各エンティティがどの程度影響するか、詳細を確認することもできます。Uncountableでの実験設計の一部として処方ページで利用できる正規化機能で特定の計算値をターゲットにする場合に、サイドパネルが便利です。

[+計算を追加]ボタン

実験の処方ページを表示しているときに、[+計算を追加]ボタンをクリックすることで直接計算を追加できます。プロジェクト内に1つ以上の計算がすでに追加されている場合、このボタンは各ワークフローステップの最後と処方の下部に表示されます。既存の計算を現在のプロジェクトに追加したり、新しい計算をその場で作成することができます。

Updated on August 21, 2023

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